Network neutrality in the internet as a two sided market constituted by congestion sensitive end users and content providers
Yoğunluğa duyarlı son kullanıcılar ve içerik üreticilerinden oluşan internette ağ tarafsızlığı
- Tez No: 837364
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT GÜLOĞLU, PROF. DR. SENCER ECER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ekonomi, Economics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İktisat Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İktisat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Bu çalışmada, Network Neutrality (Ağ Tarafsızlığı) ilkesinin ihlal edilmesi durumunda, son kullanıcılar ve içerik üreticilerinden (CP) oluşan bir veri piyasasında, fiyat ve ağ yoğunluğu gibi denge büyüklüklerinin hangi yönde değişeceğini ve bunun nasıl politika sonuçlarına sebep olabileceğini inceledim. Ağ tarafsızlığı son yıllarda oldukça tartışmalı bir ağ ilkesi haline gelmiştir. Bu ilke en basit tanımı ile internet servis sağlayıcılarının şu iki kurala katı bir şekilde uymalarını gerektirir. Birinci kural, internet servis sağlayıcılarının (ISP) ağ üzerinde hareket eden veri paketlerinin hangi içerik üreticisinden çıktığına göre ayrımcılığa gitmemeleri gerektiğidir. İkinci kural ise ISP'lerin veri paketlerinin içeriğine göre bir ayrımcılığa gitmemelerini şart koşmaktadır. Dolayısı ile ağ tarafsızlığı ilkesinin getirmiş olduğu bu iki kural ISP'lerin içerik üreticileri üzerinden fiyat ayrımcılığı (price discrimination) gibi iş modellerine gidebilmelerini engellemektedir. Bu ilke, ağ üzerinde özellikle sınırlı sayıda içerik üreticisinin sebep olduğu ağ yoğunluğu (congestion) sorunları nedeni ile son yıllarda ISP'ler tarafından tartışılır ve hatta çoğu kez ihlal edilir hale gelmiştir. Bu yüzden ağ tarafsızlığının hukuki dayanağı da birçok ülkede politika yapıcılarınca tartışılır hale gelmiştir. Çalışmamda, monopol bir İnternet Servis Sağlayıcı (ISP) tarafından işletilen, son kullanıcı ve içerik üreticilerinden oluşan basit bir iki taraflı piyasa (two-sided market) tasarladım. Bu modelde, ağ tarafsızlığı geçerli iken, ISP son kullanıcıları kullandıkları birim veri üzerinden doğrusal bir şekilde fiyatlamaktadır. İçerik üreticileri (CP) ise, ISP'nin altyapı yatırımı yaparak sağladığı bant genişliğini herhangi bir fiyat ödemeden, ağ tarafsızlığı ilkesi çerçevesinde kullanmaktadır. ISP ayrıca kendi ağı üzerinden tüketilen birim veri için sabit bir sınırsal maliyete (marginal cost) sahiptir. Literatürde de işaret edildiği gibi ağ tarafsızlığını ihlal etmenin birden fazla yolu bulunmaktadır. Bunlardan en yaygın olan ve literatürde en sıklıkla çalışılmış olan iki yöntem“throttling”yani“boğma”ve“tiered service”yani“katmanlı servis”yöntemleridir. Ben bu çalışma özelinde ağ tarafsızlığının ihlal edilmesini, ISP'nin belirlediği tek bir içerik üreticisine (discriminated CP), sahip olduğu bant genişliğini belirli bir birim fiyat üzerinden satması (3rd degree price discrimination) olarak tanımladım. Fakat içerik üreticisi tarafından satın alınan bant genişliği, bu içerik üreticisine özel olarak ayrılmayıp, sadece bir üst hız limiti olarak uygulanmaktadır. Bu tarz hız limitlemeleri günümüzde de birçok operatör tarafından sıklıkla kullanılmakta olduğundan dolayı model için tercih edilmiştir. Bu noktada, discriminated CP'nin sahip olduğu nitelikler ile ilgili bir parantez açmak gereği bulunmaktadır. Modelim bir 3rd degree price discrimination modeli olduğu için ayrımcılığa uğrayan içerik üreticisinin sıradan ve rastgele bir içerik üreticisi olması beklenemez. Bu içerik üreticisinin ağ yoğunluğuna (congestion) son derece hassas ve çalışmanın sonuçlarına etkisi göz önünde bulundurulduğunda üzerinden oldukça fazla veri tüketilen bir içerik üreticisi olması gerekmektedir. Günümüz internet piyasasında bu şartları sağlayan birkaç içerik üreticisi bulunmaktadır. Bunlar YouTube, Instagram, Facebook, Netflix gibi büyük OTT (Over the Top) oyunculardır. Ayrıca literatürde de görüldüğü üzere ISPler ile ağ tarafsızlığı noktasında en çok bu içerik üreticileri hukuksal sorunlar yaşamaktadırlar. Ağ bant genişliğinin modele etkisi ağ yoğunluğu (congestion) üzerindendir. Modelde, son kullanıcıları ağ yoğunluğuna hassas bir şekilde tanımladım. Daha açık bir ifade ile, son kullanıcılar yoğunluğun yüksek olduğu bir ağda yarar (utility) kaybı yaşamakta ve veri tüketimlerini azaltmaktadırlar. Ağ bant genişliğinin içerik üreticisine etkisi ise reklam gelirleri üzerindendir. Modelde içerik üreticisinin, kendisi üzerinden tüketilen birim veri başına sabit bir reklam geliri olduğunu varsaydım. Bu durumda içerik üreticisi üzerinden tüketilen veri miktarı arttıkça k\^arı da artacaktır. Bu açıdan düşünüldüğünde herhangi bir içerik üreticisinin bant genişliği satın almak için güçlü bir teşviği bulunmaktadır. Bant genişliği satın almadığı takdirde ağ yoğunluğu sebebi ile veri tüketimi düşecek ve içerik üreticisinin gelirleri azalacaktır. Ağ tarafsızlığı şartları altında, ISP denge durumunda, son kullanıcıya vereceği birim veri fiyatına ve ağ bant genişliğine karar verir. ISP'nin monopol olmasından dolayı her iki denge büyüklüğünün de toplumsal olarak en elverişli olan değerlerden (socially optimal) daha düşük olduğu gözlenmektedir. Ağ tarafsızlığının ihlal edildiği şartlar altında ise, ISP denge durumunda, son kullanıcıya vereceği birim veri fiyatına, ağ bant genişliğine, ve ağ tarafsızlığı durumundan farklı olarak içerik üreticisine sağlayacağı bant genişliğinin birim fiyatına karar verir. Bu durumda ortaya çıkan bazı sonuçlar önemlidir. Öncelikle, denge durumunda ISP'nin daima, ağ bant genişliği fiyatını içerik üreticisini pozitif bir miktarda ağ bant genişliği almasını sağlayacak şekilde, aşırı yüksek bir fiyat olmamak koşulu ile belirlediği ortaya çıkmıştır. Buna göre ağ tarafsızlığından sapmanın piyasadaki içerik çeşitliliğini azaltmadığı ortaya konulmuştur. Bu durumu şu şekilde açıklamak mümkündür. ISP'nin ayrımcılığa uğrayan içerik üreticisini (discriminated CP) piyasa dışında tutmasının iki etkisi vardır. Birincisi, son kullanıcılar bu içerik üreticisine ulaşamadıkları için veri tüketimi düşecektir. İkincisi ise, bu içerik üreticisinin piyasada olmamasından dolayı ağ yoğunluğu (congestion) düşecek ve bu durum veri tüketiminin artmasına sebep olacaktır. Model birbiri ile ters yönde hareket eden bu iki etkiden daima birincisinin galip geleceğini göstermiştir. Bu yüzden k\^arını en yüksekleyen (profit maximizer) bir ISP için ayrımcılığa uğrayan içerik üreticisini (discriminated CP) makul bir ağ genişliği fiyatı ile piyasada tutmak daha rasyoneldir. Bir diğer sonuç ise, monopol ISP'nin ağ bant genişliği birim fiyatını daima 0'dan büyük şekilde belirleyeceğidir. Bu durumu şu şekilde açıklayabiliriz. Ağ tarafsızlığından sapıldığı durumda ISP'nin iki tane gelir kaynağı vardır. Bunlardan birincisi son kullanıcılardan sağladığı veri kullanım geliri ikincisi ise ayrımcılığa uğrayan içerik üreticisinden (discriminated CP) elde ettiği bant genişliği kullanım geliridir. ISP bant genişliği fiyatını 0 tuttuğu takdirde ikinci gelir kaynağından mahrum kalacaktır. Bu durum ayrımcılığa uğrayan içerik üreticisinin (discriminated CP) bant genişliğinin tamamına ulaşmasına imkan verdiği için son kullanıcılardan elde edilen veri gelirini arttıracaktır. Fakat ayrımcılığa uğrayan içerik üreticisinin (discriminated CP) ağ genişliği talep fonksiyonunun sürekli olduğu düşünüldüğünde ve mevcut ağ genişliğinin bir üst sınır olduğu düşünüldüğünde ISP veri tüketim gelirlerini azaltmadan ve aynı zamanda ağ genişliği için 0'dan daha büyük bir fiyat belirleyerek önceki durumuna göre daha kazançlı hale gelebilmektedir. Bu nedenle k\^arını en yüksekleyen (profit maximizer) bir ISP için ağ tarafsızlığı durumu daima ağ tarafsızlığının ihlali durumuna göre daha az k\^arlıdır ve ISP, ağ tarafsızlığı ilkesi gevşetildiği takdirde onu ihlal etmeyi tercih edecektir. Çalışmanın sonuçlarından bir diğeri de, iki taraflı piyasaların (two-sided market) belirleyici bir özelliğini doğrular niteliktedir. Bilindiği üzere iki taraflı piyasalarda, platformu işleten oyuncu (bu çalışmanın özelinde bu ISP'dir), piyasanın iki tarafının çapraz elastikiyetlerine (cross-group elasticity) göre, taraflardan birisini tek taraflı durumda gerçekleşecek olan denge fiyatının üzerinde, diğerini ise altında fiyatlamaktadır. Bu çalışmada da, son kullanıcı fiyatının yükselmesine sebep olan denge durumlarında, ağ bant genişliği birim fiyatının düştüğü, ve tersi durumda da yükseldiği görülmektedir. Bu sonuca bağlı olarak, içerik üreticisinin birim veri başına elde ettiği reklam geliri artarsa, ISP'un ağ bant genişliği fiyatını yükselteceği ve son kullanıcı fiyatını ise düşüreceği görülmüştür. Bir başka ifade ile, içerik üreticisinin işi daha k\^arlı hale geldikçe, bu duruma ISP ağ bant genişliği birim fiyatını yükselterek karşılık verecektir. Benzer şekilde ağ bant genişliğini arttırmak için gereken yatırım maliyeti düştükçe, ISP bu duruma ağ genişliği birim fiyatını düşürerek ve son kullanıcı fiyatını ise yükselterek karşılık verecektir. Çalışmanın diğer önemli sonuçlarından birisi de ağ tarafsızlığı ve ağ tarafsızlığının ihlal edilmesi durumlarındaki denge büyüklüklerinin karşılaştırılması halinde ortaya çıkmaktadır. Bu karşılaştırmaya göre ISP, ağ tarafsızlığının ihlal edildiği durumda, son kullanıcıya ağ tarafsızlığı durumuna kıyasla daha düşük bir birim veri fiyatı belirlemektedir. Fakat ISP'nin ne kadar ağ bant genişliği yatırımı yapacağına bakıldığında, ağ tarafsızlığı durumuna göre daha az yatırım yaptığı görülmektedir. İlk durum son kullanıcı için yarar arttırıcı gibi görünse de ikinci durum ağ yoğunluğunu arttırıcı yönde etki yapacağı için son kullanıcının yararını düşürücü yönde etki yapar. Ağ tarafsızlığın ihlal edildiği durumda, ağ yoğunluğunun, ağ tarafsızlığı durumuna göre nasıl değişeceğine bakıldığında ise, ayrıştırılan içerik üreticisi için (discriminated CP) ağ yoğunluğunun daima olumsuz yönde etkilendiğini, geri kalan içerik üreticileri için ise, belirli denge durumlarında, ağ yoğunluğunun olumlu yönde değişebileceği, fakat bu olumlu değişimin her koşulda gerçekleşmeyeceği görülmüştür. Ağın tamamına bakıldığında ise genel ağ yoğunluğunun olumsuz yönde etkilendiği görülmektedir. Tüm bu sonuçlar ışığında genel kanaatim; alt yapı yatırımına ve ağ yoğunluğuna olan olumsuz etkilerinden ve son kullanıcıya olan yararlarının ikna edici olmamasından dolayı, ağ tarafsızlığı ilkesinden sapılmaması yönündedir.
Özet (Çeviri)
In this paper, I envision a two-sided market mediated by a monopolistic internet service provider, ISP. The ISP provides end-users internet access and carries content providers' (CPs') data packages on its network. I compare the case where network neutrality is strictly practiced with the case where the ISP can“throttle”the traffic of certain content providers. In the model, for simplicity, a single CP is exposed to throttling, while the other CPs, which are part of a continuum, are not. I then study the implications of the violation of network neutrality on total data consumption, congestion, and capacity investment. Under network neutrality, the decision variables of the ISP are end-user price and network bandwidth. I found that, in equilibrium, because of the monopolistic nature of the market is greater than the price under competitive equilibrium, and is lower than its socially optimum value. Thus, under neutrality, the ISP undersupplies both the capacity and the data. Under discrimination, the ISP is allowed to charge an access fee on unit bandwidth to one of the content providers (the discriminated CP). To reflect a scenario of great practical value, I choose the discriminated CP from one of the big OTTs such as YouTube, Instagram, Facebook, Netflix, etc. In this setting, to access the network, the discriminated CP needs to buy bandwidth from the ISP. However, the bandwidth bought by the discriminated CP is not for exclusive usage of the discriminated CP. It rather acts as an upper bandwidth limit for the discriminated CP. Under discrimination, the decision variables of the ISP are the end-user price, the network bandwidth, and the bandwidth price. I found that when allowed the ISP always prefers to deviate from network neutrality by charging a positive price for bandwidth. Also, the ISP sets just enough to keep the discriminated CP in the market. Comparing the equilibrium outcomes, I show that under discrimination, the ISP charges a lower price to end-users. However, the discrimination also leads to less network bandwidth installed. Both the lower end-user price and the lower network bandwidth contribute to the congestion. Thus, under discrimination, the congestion is higher than under neutrality. Considering its adverse effects on the network bandwidth and congestion, although the end-user price is lower under discrimination, I recommend that the network neutrality principle should not be abolished.
Benzer Tezler
- Regulation and competition in telecommunications: The case of network neutrality
Telekommünikasyon sektöründe rekabet ve regülasyon: Ağ nötrlüğü konusu
EMİN KÖKSAL
- Next-generation internet of energy harvesting things
Gelecek-nesil enerji hasadı yapan nesnelerin interneti
OKTAY ÇETİNKAYA
Doktora
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR BARIŞ AKAN
- An experimental study on homophily and in-group bias in poverty and pension games
Yoksulluk ve emeklilik oyunlarında homofili ve grup içi yanlılık üzerine deneysel bir çalışma
EMİNE ÖZGE YURDAKURBAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
EkonomiGalatasaray Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE ÖZTÜRK GÖKTUNA
- Veri madenciliği teknikleri ile hava yolu firmalarının tweetleri üzerinden duygu analizi
Sentiment analysis through tweet of airway companies with data mining techniques
FATİH AYKUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiYönetim Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİKE ŞİŞECİ ÇEŞMELİ
- Conventional NOMA and the interplays with cooperative communication and spatial modulation: Performance evaluation and analysis under imperfect SIC
Geleneksel dik olmayan çoklu erişim (NOMA) ve NOMA'nın işbirlikli iletişim ve uzaysal modülasyonla birlikte uygulanması: Hatalı ardışık girişim engelleyici (SIC) altında performans değerlendirmesi ve analizi
FERDİ KARA
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN KAYA